استفاده از عناصر برلیم منیزیم کلسیم استرانسیم باریم
رادیم درصنعت .................................رادیم ( Radium ) :

 

 

رادیم فلزی رادیو
اکتیو به رنگ سفید درخشان است . از مهمترین خواص رادیم و ترکیبات آن خا صیت رادیو
اکتیویته آنهاست. رادیم یک فلز کمیاب است که ترکیبات آن در سنگهای اورانیم یافت
میشود. مقداری رادیم نیز از کارنوتیت و پیچبلندر بدست می آید. استخراج این
عنصرمستلزم هزینه بالاست. رادیم در سال 1898 توسط Piere Courie وMarie Couri کشف
شد. رادیم فلزی در سال 1910 توسط Marie CouriوAndre Debierne به شیوه الکترولیز جدا
شد.

کوری و Debierne
این عنصر را از الکترولیز محلول خالص کلرید رادیم با جیوه کاتدی به دست آوردند. با
استفاده از از روش تقطیر اتمسفر از هیدروژن از این ترکیب فلز خالص رادیم به دست
آمد.
رادیم طبیعی در نوعی سنگ معدن اورانیم به نام pitchblende در منطقه Bohemia
یافت می شود. ماسه های کارنوتیتی کلرادو دارای مقداری رادیم نیز هستند اما منابع
غنی تر این عنصر در زئیر و کانادا یافت می شود. رادیم در همه کانیهای اورانیم وجود
دارد و استخراج آن از فرایند اورانیم باطله تولید می شود. بزرگترین نهشته های
اورانیم در ایالتهای اونتاریو، نیومکزیک، یوتا، استرالیا و در نقاط دیگر یافت می
شود.
رادیم برای مصارف تجاری به صورت ترکیب با برومید و کلرید رادیم یافت می
شود. این عنصر در صورت تازگی به رنگ سفید براق است ولی در صورت قرار گرفتن در معرض
هوا به علت آرایش نیتریدی آن تیره می شود. این عنصر در آب و مقداری از باریم بنفش
رنگ تجزیه می شود . باریم جز عناصر گروه قلیایی خاکی است. دارای رنگدانه قرمز است.
رادیم عنصری رادیواکتیواست و از خود اشعه های آلفا، بتا و گاما را ساتع می کند. یک
گرم از رادیوم 226 توانایی میزان تجزیه3.7 x 1010 را در هر ثانیه دارد. بیست و پنج
ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.
یک گرم رادیم حدود 0.0001 ml گاز رادون را
در هر روز از خود ساتع میکند. رادیم برای تولید شبرنگها، منابع نوترونی و در پزشکی
برای درمان بیماران کاربرد دارد. سرب آخرین محصول تجزیه رادیم است .
استنشاق
رادیم و یا پاشیدن این عنصر به روی بدن می تواند باعث سرطان و یا اختلال در
اندامهای بدن شود. ماکزیمم پرتودهی این عنصر در بدن برای رادیم 226 نباید از 7400
Becquerel تجاوز کند.

 

ساختار بلوری
عنصر Ra

اثرات رادیم
بر روی سلامتی
رادیم به طور طبیعی به مقداربسیار کم در محیط زیست وجود دارد. به
همین علت ما همیشه در معرض رادیم و تابشهایی که به محیط ساطع می کند هستیم.

میزان رادیم موجود در محیط زیست در نتیجه فعالیتهای بشری افزایش یافته است.
انسان با سوزاندن ذغال و سوختهای دیگر، رادیم را در محیط زیست انتشار داده و میزان
آن را افزایش داده است. اگر آب آشامیدنی از چاههای عمیقی استخراج شود که در نزدیکی
محل دفع زباله های رادیواکتیو قرار دارند، میزان رادیم آن بالا خواهد بود.
در
حال حاضر در مورد مقدار رادیم موجود در هوا و خاک اطلاعاتی موجود نیست.
تاکنون
شاهدی از این که تماس با رادیم طبیعی برای سلامتی انسان مضر است، یافت نشده است.
بالا بودن میزان رادیم عوارضی مانند شکستگی دندانها، کم خونی و آب مروارید می شود.
اگر تماس با رادیم طولانی مدت باشد، باعث سرطان و در نهایت منجر به مرگ می شود.
ممکن است ایجاد و توسعه این عوارض سالها طول بکشد. این عوارض به علت تابش اشعه گاما
از رادیم به وجود می آیند که می تواند در هوا مسافتی طولانی را بپیماید. بنابراین
تنها تماس با رادیم نیست که باعث ایجاد بیماری می شود.

اثرات زیست محیطی
رادیم
رادیم در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم و توریم ایجاد می شود. رادیم در
سنگها و خاکها به میزان کمی وجود دارد و به این مواد متصل می شود. به علاوه در هوا
هم وجود دارد. در بعضی جاها غلظت رادیم موجود در آب بالاست.
در نزدیکی معادن
اورانیوم غلظت اورانیوم موجود درآب، به خاطر استخراج اورانیوم بالاست. گیاهان رادیم
را از خاک جذب می کنند. در بدن جانورانی که این گیاهان را می خورند، رادیم تجمع می
یابد.
در نهایت رادیم در بدن ماهی ها و دیگر جانوران آبزی هم تجمع می یابد و
وارد زنجیره غذایی می شود.

 

عنصر Ra در
طبیعت

 

تجهیزات
آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی
مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا
و اسپکترومتر نشری

 

خواص فیزیکی و
شیمیایی عنصر رادیم :
عدد اتمی : 88
جرم اتمی : 226.0254
نقطه ذوب : C°
700
نقطه جوش : C° 1700
ظرفیت : 2
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد :
جامد دیا مغناطیس
نام گروه : 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 509.3
شکل
الکترونی : Rn7s2
شعاع یونی : Å 1.43
الکترونگاتیوی: 0.9
حالت اکسیداسیون:
2
دانسیته : 5.5
گرمای فروپاشی : Kj/mol 8.5
گرمای تبخیر : Kj/mol
113
مقاومت الکتریکی : Ohm m 100
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی :
7

شماره سطح
انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین
انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی :
2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ra-222 38.0 ثانیه
Ra-223 11.43
روز
Ra-224 3.66 روز
Ra-225 14.9 روز
Ra-226 1600.0 سال
Ra-228 5.76
سال

اشکال دیگر
:
کلرید رادیم RaCl2

منابع : سنگ معدن
اورانیم و اورانیت
کاربرد : به دلیل ساطع شدن اشعه گاما در شناسایی سرطان به
کار می رود .

استرانسیم (
Strontium ) :

 

استرانسیم
فلزی نرم با رنگ زرد نقره ای است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن شباهت زیادی به کلسیم و
باریم دارد. سلستید و استروتیانیت دو سنگ معدن مهم استرانسیم هستند.این فلز ممکن
است از طریق الکترولیز کلرید مذاب تهیه شود. استرانسیم به طور طبیعی متشکل از چهار
ایزوتوپ پایدار است. پایدارترین این ایزوتوپ ها ، ایزوتوپ رادیو اکتیو استرانسیم
-90( نیمه عمر 1/ 28 سال) است. استرانسیم اولین بار در سال 1790 توسط A. Crawford
دانشمند اسکاتلندی کشف گردید .

نام عنصر شیمیایی
استرانسیم از لغت Strontian که نام شهری در اسکاتلند میباشد، گرفته شده است. در سال
1808، شخصی به نام Davey طی الکترولیز توانست این عنصر را کشف کند. البته در سال
1790، Adair Crawford کانی جدیدی به نام استرونتیانیت را شناسایی کرد که کانی های
باریم دار متفاوت بود.
استرانسیم در کانی های سلستیت و استرونتیانیت یافت
میشود. فلز استرانسیم از الکترولیز مخلوط کلر گداخته همراه با کلرید پتاسیم حاصل
میشود، یا از احیا اکسید استرانسیم با آلومینیم در شرایط خلا و در دمایی که
استرانسیم تقطیر میشود، بدست می آید. سه شکل آلوتروپی این فلز وجود دارد که نقطه
انتقال آنها 235 و 540 درجه سانتیگراد میباشد.
استرانسیم از کلسیم نرمتر است و
در آب به شدت تجزیه میشود. استرانسیم، در دماهای زیر 380 درجه سانتیگراد، نیتروژن
را جذب نمی کند. برای جلوگیری از اکسید شدن استرانسیم این عنصر باید در نفت سفید
نگهداری شود. مقطع جدید استرانسیم، ظاهری نقره ای دارد، اما به سرعت به رنگ زرد با
ساختار اکسیدی در می آید. فلز نهایی در هوا میسوزد. نمکهای فرار استرانسیم رنگ قرمز
زیبایی دارند. این نمکها در فشفشه ها و مواد آتش زا کاربرد دارند. استرانسیم طبیعی
از مخلوط چهار ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است.
شانزده ایزوتوپ ناپایدار دیگر از
استرانسیم وجود دارد. یکی از مهمترین ایزوتوپهای ناپایدار استرانسیم 90Sr است که
نیمه عمر آن 29 سال میباشد. 90Sr محصول ریزشهای هسته ای است و مشکلاتی در سلامت
انسان ایجاد میکند. این ایزوتوپ یکی از ایزوتوپهای با عمر طولانی است که اشعه بتا
از خود متصاعد میکند و در دستگاههای SNAP (سیستم برای قدرت کمکی هسته ای) به کار
میرود. این دستگاهها برای ساختن فضاپیماها، ایستگاههای هواشناسی، بویه های دریایی و
جاهاییکه منابع قدرت هسته ای – الکتریکی، دراز مدت، سبک وزن نیاز است، به کار
میروند.
در حال حاضر مهمترین کاربرد استرانسیم برای تولید شیشه های رنگی
تلویزیون است. همچنین از استرانسیم برای تولید آهنربا و تصفیه روی استفاده میشود.
تیتانیت استرانسیم ماده نوری جالبی است که دارای شاخص انکسار بسیار بالایی است و
پراکندگی نوری بالاتری نسبت به الماس دارد. استرانسیم به عنوان جواهر نیز به کار
میرود، اما خیلی نرم است.
قیمت فلز استرانسیم (98 درصد خلوص) در ژانویه 1990،
پنج دلار در هر انس میباشد.

 

 

ساختار بلوری
عنصر استرانسیم

اثرات
استرانسیم بر روی سلامتی
در نتیجه واکنشهای شیمیایی، ترکیباتی از استرانسیم که
در آب نا محلول هستند، محلول می شوند. ترکیبات محلول در آب، نسبت به ترکیبات
نامحلول برای سلامتی انسان مضرتر هستند. بنابراین ترکیبات محلول استرانسیم، آب
آشامیدنی را آلوده می کنند. خوشبختانه غلظت استرانسیم در آب آشامیدنی بسیار کم است.
تنفس هوا یا گرد و غبار، خوردن غذا، آب آشامیدنی یا تماس با خاک آلوده به
استرانسیم، باعث می شود که مقدار کمی استرانسیم وارد بدن انسان شود. احتمال ورود
استرانسیم به بدن از راه خوردن و آشامیدن بیشتراست. استرانسیم موجود در غذا به
استرانسیم موجود در بدن افزوده می شود. دانه ها ،سبزیهای برگدار و لبنیات،
استرانسیم بالایی دارند. میزان استرانسیم موجود در بدن اکثر افراد متوسط است. از
بین ترکیبات استرانسیم، تنها کرومات استرانسیم است که حتی مقادیر بسیار اندک آن هم
برای سلامتی بدن مضر است. معمولا کروم سمی است که باعث بیماری می شود. کرومات
استرانسیم باعث سرطان ریه می شود اما با استفاده از روشهای صحیح در کارخانجات خطرات
و بیماریهای ناشی از استرانسیم کاهش می یابد. بنابراین استرانسیم خطری جدی برای
سلامتی انسان محسوب نمی شود. جذب مقدارزیاد استرانسیم برای سلامتی انسان خطری
ندارد. تنها در یک مورد، فردی نسبت به استرانسیم حسااسیت نشان داد اما مورد دیگری
گزارش نشده است. در بچه ها جذب استرانسیم زیادی ، باعث اختلالات رشد می شود.

نمکهای استرانسیم باعث خارش پوست یا دیگر مشکلات پوستی نمی شوند. وقتی جذب
استرانسیم بسیار زیاد باشد، رشد استخوانها دچار مشکل می شود. اما این مشکل تنها
زمانی پیش می آید که جذب استرانسیم بیش از هزار ppm باشد. میزان استرانسیم موجود در
غذا و آب آشامیدنی به حدی نیست که باعث این قبیل عوارض شود. خطر استرانسیم رادیو
اکتیو برای سلامتی انسان بیشتر از استرانسیم پایدار است. اگر جذب استرانسیم
رادیواکتیو خیلی زیاد باشد، باعث کم خونی و کمبود اکسیژن می شود. غلطت بسیار بالای
استرانسیم به خاطر آسیب به ماده ژنتیکی سلولها باعث سرطان می شود.

اثرات زیست محیطی
استرانسیم
استرانسیم عنصری است که به طور طبیعی در بسیاری از بخشهای محیط زیست
مانند سنگها، خاک، آب و هوا وجود دارد. ترکیبات استرانسیم به آسانی در محیط زیست
حرکت می کنند زیرا بسیاری از این ترکیبات در آب محلول هستند. استرانسیم به صورت
غبار، همیشه و به میزان مشخصی در هوا وجود دارد. میزان استرانسیم موجود در هوا در
اثرفعالیتهای بشری مانند سوختن ذغال و نفت، ذرات غباری که حاوی استرانسیم هستند در
آبهای سطحی، خاک یا سطح گیاهان ته نشین می شوند. ذراتی که ته نشست نکرده اند به
هنگام ریزش باران یا برف به زمین برمی گردند.بنابراین مقدار استرانسیم در خاک یا کف
آبهای سطحی افزایش می یابد و با استرانسیم موجود مخلوط می شود. استرانسیم از طریق
خاک و هوازدگی سنگها ، وارد آب می شود. تنها بخش کوچکی از استرانسیم موجود در آب از
گرد و غبار موجود در هواست. قسمت عمده استرانسیم موجود در آب بهصورت محلول است. اما
بخشی از آن هم به صورت معلق می باشد که در بعضی جاها باعث گل آلود شدن آب می شود.
میزان استرانسیم در آب آشامیدنی زیاد نیست. معمولا در اثر فعالیتهای بشری و عمدتا
در اثر ریختن زباله ها در آب، میزان استرانسیم موجود در آب بیشتر از حد طبیعی است.
به علاوه در اثر ته نشینی ذرات گرد و غبار موجود در هوا که با ذرات اسسترانسیم حاصل
از فرآیندهای صنعتی واکنش داده اند هم میزان استرانسیم افزایش می یابد. غلظت
استرانسیم موجود در خاک در اثر فعالیتهای بشری و توسط خاکستر ذغال سنگ و زباله های
صنعتی افزایش می یابد. استرانسیم موجود در خاک در آب حل می شود بنابراین به اعماق
زمین نفوذ می کند و وارد آب زیرزمینی می شود. بخشی از استرانسیمی که توسط انسان
ایجاد می شود، وارد آب زیرزمینی نمی شود و دهها سال در خاک باقی می ماند. به
خاطرطبیعت استرانسیم بخشی از آن وارد بدن ماهی ها، سبزیجات، دامها و جانوران دیگر
می شود. یکی از ایزوتوپهای استرانسیم رادیو اکتیو است. این ایزوتوپ به طور طبیعی در
محیط وجود ندارد و در نتیجه فعالیتهای بشری مانند آزمایش بمبهای اتمی در محیط
افزایش می یابد. تنها راه کاهش غلظت این ایزوتوپ تجزیه رادیواکتیو آن به زیرکونیم
پایدار است. غلظت استرانسیم رادیواکتیو در محیط زیست نسبتا کم است و ذرات آن همیشه
در خاک و کف آب تجمع می یابد. در نتیجه با دیگر ذرات استرانسیم مخلوط می شود. اما
میزان آن در آب آشامیدنی افزایش نمی یابد.

 

عنصر
استرانسیم در طبیعت

خواص فیزیکی
و شیمیایی عنصر استرانسیم :
عدد اتمی: 38
جرم اتمی:87.62
نقطه ذوب : C°
769
نقطه جوش : C° 1384
شعاع اتمی : Å 2.45
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره
ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol
549.5
شکل الکترونی: [Kr]5s2
شعاع یونی : Å 1.12
الکترونگاتیوی:
0.95
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 2.630
گرمای فروپاشی : Kj/mol
8.3
گرمای تبخیر : Kj/mol 144
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000131
گرمای
ویژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی
: 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی :
8
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sr-82 25.36
روز
Sr-83 1.35 روز
Sr-84 پایدار
Sr-85 64.84 روز
Sr-85m 1.27 ساعت

Sr-86 پایدار
Sr-87 پایدار
Sr-87m 2.8 ساعت
Sr-88 پایدار
Sr-89
50.52 روز
Sr-90 29.1 سال
Sr-91 9.5 ساعت
Sr-92 2.71 ساعت
Sr-93 7.4
دقیقه

منابع : کانی
های استرونسیانیت و سلسیت
کاربرد : برای تولید رنگ قرمز در کارهای آتشبازی و
چراغها ، تهیه باتریهای اتمی ، و باعث تابش درخشان در فانوس دریایی می شود .

روش
شناسایی:

AA:Flame Atomic
Absorption Spectrometry
ICP:Inductively Coupled Plasma
Spectrography
ICP-MS:Plasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation
Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic
Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography

کلسیم ( Calcium
) :

 

کلسیم فلزی چکش
خوارو نرم به رنگ سفید- نقره ای با ساختار بلورین مکعبی است . از نظر شیمیایی شبیه
به استرانسیم و باریم است و عنصری فعال می باشد. این در سال 1808 توسط Humphrey
Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . عنصر کلسیم جزء سازنده آهک ، کلرید آهک ( رنگبر)،
گچ ، سیمان ، بتون وسنگ گچ می باشد . ترمولیت ، شکلی از پنبه نسوزاست که ترکیبی
طبیعی از کلسیم ، منیزیم ، سیلیس و اکسیژن می باشد . با اینکه کلسیم از نظر فراوانی
پنجمین عنصر در پوسته زمین است اما به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود . کلسیم بطور
وسیعی در ترکیباتش مانند Iceland spar ، سنگ مرمر، سنگ آهک ، فلدسپار، آپاتیت ،
کلسیت ، دولومیت ، فلوریت ، گارنت و لابرادوریت توزیع شده است . امروزه فلز کلسیم
از طریق الکترولیز کلسیم کلرید مذاب که به آن کمی کلسیم فلورید اضافه می شود بدست
می آید.

کلسیم عنصری فلزی
است که حدود 3 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد. این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده
دندانها، استخوانها و پوسته صدفها می باشد. این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت
نمی شود و به صورت ترکیب است و به صورت فراوان در سنگ آهک ، ژیپس و فلوریت یافت
میشود. آپاتیت فلوئوروفسفات یا کلروفسفات از کلسیم ساخته شده است.
این فلز
دارای رنگ نقره ای با سختی بالا است. از نظر شیمیایی یک فلز قلیایی در پوسته زمین
است که به صورت یک لایه نازک سفیدرنگی از نیتریت درهوا وجود دارد. این عنصر با آب
واکنش می دهد و با شعله زرد قرمز می سوزد.
این فلز یک عامل کاهنده برای دیگر
فلزاتی مثل توریم، اورانیوم، زیرکونیوم است و ترکیبات کلسیم دار شامل دی اکسید
کلسیم ، دی سولفید یا دی کربنی برای آلیاژهای آهندار و بدون آهن استفاده می شود.
همچنین این عنصر آلیاژی برای ترکیبات آلومینیوم برلیم و مس و سرب ومنیزیم جهت
استفاده گاز باقیمانده در بمب خلا استفاده می شود.
این عنصر به صورت آزاد و به
صورت ترکیب در طبیعت یافت می شود. آهک خام با گرما تبدیل به سنگ آهک و سنگ آهک با
اضافه شدن آب تبدیل به آهک مرده می شود. که آهک مرده کاربردهای زیادی در تصفیه
شیمیایی دارد. وقتی آهک با ماسه ترکیب می شود باعث سخت شدن ملات و گچ می گردد و که
این سخت شدن توسط جذب دی اکسید کربن هوا صورت می گیرد. کلسیم عنصر مهمی در سنگ آهک
است که در تهیه سیمان پورتلند مورد استفاده قرار می گیرد.
از حل شدن آب در
کربنات دی اکسید کربن تولید می شود که این فرایند در غارها باعث تشکیل فرمهای
استالاکتیت و استالاگمیت می شود. از دیگر ترکیبات مهم کلسیم می توان از کربید،
کلرید، سیانامید، هیپوکلریت، نیترات و سولفید می باشد.

 

ساختار بلوری
عنصر کلسیم

اثرات کلسیم
بر سلامتی انسان
برخی اوقات کلسیم را به عنوان سنگ آهک به حساب می آورند. کلسیم
در فرآورده های لبنی مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین در سبزیجات، آجیل و حبوبات
نیز پتاسیم وجود دارد. کلسیم یکی از عمده ترین نگهدارنده های اسکلت و دندانهای
انسان است. همچنین کلسیم به سیستم عصبی و عضلات کمک میکند. مصرف بیش از 2.5 گرم
کلسیم در روز، بدون تجویز پزشک باعث سنگ کلیه و تصلب کلیه ها و رگهای خونی میشود.

کمبود کلسیم یکی از عوامل بیماری پوکی استخوان است. در بیماری پوکی استخوان،
استخوانها به شدت دارای منفذ میشوند و ممکن است عاملی برای شکستگی استخوان شده و
درمان را کندتر میکند. پوکی استخوان اغلب در زنان دیده میشود و پس از یائسگی به آن
دچار میشوند. بیماری پوکی استخوان در نهایت باعث خمیدگی ستون فقرات شده و سبب از
بین رفتن مهره ها میگردد.
برخلاف آنچه که مردم تصور میکنند، فعالیت زیستی شدیدی
در استخوانهای بدن انسان انجام میشود. در استخوانهای بدن انسان مرتباً بافتهای
قدیمی از بین میروند و بافتهای جدید جانشین آنها میشوند. طی دوران کودکی و نوجوانی
سرعت تولید بافتهای جدید به مراتب بیشتر از بافتهای قدیمی است. اما در سن 30 تا 35
سالگی فرآیند برعکس میشود و بر تعداد بافتهای قدیمی افزوده شده و بافتهای تشکیل
دهنده استخوان شروع به سست شدن میکنند. در زنان یائسه این فرآیند با سرعت بیشتری طی
میشود (یائسگی در فاصله سنی 45 تا 55 سالگی اتفاق می افتد).
شواهد نشان میدهد
که انسان به هزار میلیگرم کلسیم در روز برای نگهداشتن جرم استخوانی در شرایط عادی
نیازمند است.
مهمترین منابع کلسیم لبنیات، آجیل، سبزیجات مانند اسفناج، کاهو،
لوبیا و عدس میباشد.
کلسیم همراه با منیزیم یکی از سازنده های اصلی اجرام
استخوانی است. کلسیم و منیزیم با نسبت 2:1 ترکیب میشوند. اگر فردی هر روز 1000 میلی
گرم کلسیم مصرف کند، باید 500 میلی گرم منیزیم نیز بخورد. برخی از منابع غذایی که
دارای منیزیم هستند شامل غذاهای دریایی، سبوس، آجیل، لوبیا، جودوسر، جوانه ها و
سبزیجات میباشند.
موارد دیگری که برای جلوگیری از پوکی استخوان به کار میرود:

انجام تمرینهای ورزشی (حداقل سه بار در هفته)
همه افراد باید مقدار کافی
منیزیم، اسید فولیک، ویتامین B6، ویتامین B12، امگا 3 (به جذب کلسیم کمک میکند و به
تولید اجرام استخوانی جدید کمک میکند) و ویتامین D (که به جذب کلسیم کمک میکند) در
طول روز مصرف کنند.

تاثیرات زیست
محیطی کلسیم
فسفید کلسیم برای موجودات آبزی بسیار خطرناک میباشد.

 

عنصر کلسیم
در طبیعت

تجهیزات
آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی
مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا
و اسپکترومتر نشری

خواص فیزیکی
و شیمیایی عنصر کلسیم :
عدد اتمی: 20
جرم اتمی: 40.078
نقطه ذوب :
C°842
نقطه جوش : C°1494
شعاع اتمی: Å 2.23
ظرفیت:2
رنگ: سفید نقره
ای
حالت استاندارد: جامد پارامغناطیس
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون :
Kj/mol 589.8
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
شعاع یونی: Å
0.99
الکترونگاتیوی: 1.00
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته: 1.55
گرمای
فروپاشی: Kj/mol 8.6
گرمای تبخیر Kj/mol: 155
مقاومت الکتریکی : Ohm m
0.0000000335
گرمای ویژه: J/g Ko 0.632
دوره
تناوبی:4

درجه اشتعال : در
حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی
: 8
سومین انرژی : 8
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه
عمر
Ca-40 پایدار
Ca-41 103000.0 سال
Ca-42 پایدار
Ca-43
پایدار
Ca-44 پایدار
Ca-45 162.7 روز
Ca-46 پایدار
Ca-47 4.5
روز
Ca-48 پایدار
Ca-49 8.7 دقیقه

اشکال دیگر
:
اکسید کلسیم CaO
هیدرید کلسیم CaH2
کلرید کلسیم
CaCl2

منابع : گچ ،
سنگ آهک ، مرمر ، کلسیت و 3.5 درصد پوسته
کاربرد : برای آب زدایی از نفت ، کربن
زدایی و سولفات زدایی از آهن و آلیاژهای آن به کار می رود . عامل آلیاژکاری
آلومینیم ، سرب و روی به کار می رود . در ساخت کودهای شیمیایی استفاده می شود . یکی
از اجزای اصلی صدف ، استخوان ، دندان و ساختار گیاه می باشد .

روش
شناسایی:

ICP:Inductively
Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AA:Flame
Atomic Absorption Spectrometry
GR :Gravimetry
VOL:Volumetry

منیزیم (
Magnesium ) :

 

منیزیم عنصری
فلزی به رنگ سفید نقره ای است که در گروه 2 جدول تناوبی قرار دارد . این عنصر در
سال 1808توسط Humphrey Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . از الکترولیز نمک کلرید
منیزیم و همچنین از آب دریا بدست می آید .
منیزیم و ترکیبات آن مدت زمان مدیدی
است که شناخته شده هستند. منیزیم هشتمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین به حساب
می آید. این عنصر در نهشته های عظیم در کانیهای مگنزیت ، دولومیت و دیگر کانیها
یافت می شود.
این عنصر از الکترولیز کلرید منیزیم ناشی از آبهای نمک دار، چاهها
و آب دریاها حاصل می شود.
منیزیم عنصری سبک به رنگ سفید نقره ای است این عنصر
به راحتی در درجه حرارت بالا می سوزد و شعله سفید رنگ و تابناکی در موقع سوختن
نمایان می کند.
موارد استفاده این عنصر شامل مواد محترقه و منفجره شامل بمبهای
آتش زامی باشد. حدود یک سوم ترکیبات آلومینیومی و آلیاژهای ضروری برای هواپیماها و
موشکها از این عنصر استفاده می شود. این عنصر دارای خاصیت جوش خوردگی بهتر از
آلومینیوم می باشد که برای عناصر آلیاژی مورد استفاده قرارمی گیرد. همچنین برای
تولید گرافیتها ی حلقه ای چدنی کاربرد دارد.
همچنین این عنصر یک عامل کاهنده در
تولید اورانیوم خالص و نمکهای فلزی است. هیدروکسید، کلرید ، سولفات و سیترات منیزیم
در دندانپزشکی استفاده می شود. به علت اشتعال پذیری بالای این عنصر برای سوخت کوره
های کارخانه ها استفاده می شود.
ترکیبات آلی منیزیم نقش حیاتی در زندگی گیاهی و
جانوری دارند. کلرفیل گیاهان دارای منیزیم است.
به علت اشتعال پذیری بالای
منیزیم موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل بیاوریم. در موقع سوختن
منیزیم نباید از آب استفاده کرد.

اثرات منیزیم
بر سلامتی انسان
پودر منیزیم برای انسان خطرناک نمیباشد و خواص سمی آن پایین
میباشد. با تنفس منیزیم ممکن است ذرات حاصل از منیزیم باعث آسیب به مخاط دهان و
قسمتهای فوقانی دستگاه تنفس میشود. منیزیم باعث آسیبهای شدید در چشم میشود. شعله
حاصل از منیزیم تحت نام Welder's flash نامیده میشود شعله سفید رنگ شدیدی است که
مشاهده آن بدون استفاده از عینک باعث آسیب شدید چشها میشود. دستگاه گوارش: بلع
مقدار قابل توجهی از پودر منیزیم باعث مسمومیت شدید میگردد.
تاکنون طعم منیزیم
امتحان نشده است، اما به نظر میرسد که سرطانزا نباشد و به جنین آسیب نرساند.
پرتودهی بخار اکسید منیزیم باعث سوختگی میشود. جوشکاری و فلزات مذاب سبب بروز تب
بخار فلز شده و علائمی مانند، تب و لرز، استفراغ، تهوع و دردهای عضلانی را به همراه
دارد. این علائم بعد از 4 تا 12 ساعت پس از پرتودهی منیزیم بروز میکند و تا 48 ساعت
طول میکشد. بخار اکسید منیزیم از سوختن منیزیم بدست می آید.
خطرات فیزیکی: اگر
منیزیم به شکل پودر یا ذره در محیط وجود داشته باشد ممکن است با هوا وارد واکنش شود
و انفجار اتفاق افتد. این انفجار تحت نام انفجار غبار یا Dust explosion شناخته شده
است. در شرایط خشک ، جابجایی ها، جریان هوا و ریختن منیزیم میتواند خطرناک باشد.

خطر شیمیایی: منیزیم در تماس با هوا یا محیط مرطوب خودبخود آتش میگیرد و
بخارهای سمی و آزاردهنده تولید میکند. در این حالت منیزیم با اکسیدکننده های قوی به
شدت واکنش میدهد. همچنین منیزیم با بسیاری مواد به شدت وارد واکنش میشود و خطر
انفجار و آتش سوزی را به همراه دارد. منیزیم با انواع اسیدها و آب واکنش داده و گاز
قابل اشتعال هیدروژن را تشکیل میدهد و سبب خطر آتش سوزی و انفجار میشود.
کمکهای
اولیه: در صورت تنفس منیزیم، هوای محیط را باید تغییر داده و امکان ورود هوا تازه
را باید فراهم کرد. در صورتی که منیزیم وارد چشم شود، چشمها را باید با آب شستشو
داده و سپس به پزشک مراجعه کرد. در صورتیکه پوست با منیزیم تماس پیدا کند محل
برخورد با منیزیم را باید با آب و صابون شستشو داد و ذرات منیزیم را از آن خارج
کرد. در صورتی که مقدار قابل توجهی از منیزیم بلع شود، استفراغ نموده و سپس به پزشک
مراجعه کنید.
پزشکان باید توجه کنند که برای منیزیم هیچگونه روش درمانی یا
پادزهری وجود ندارد. درمان باید از روی علائمی که بیمار از خود نشان میدهد، صورت
گیرد.

اثرات منیزیم بر
محیط زیست
از تاثیر بخار اکسید منیزیم بر محیط زیست اطلاعات اندکی در دست است.
اگر سایر پستانداران بخار اکسید منیزیم را تنفس کنند، علائم مشابه علائم انسان، از
خود نشان میدهند.
از لحاظ زیست محیطی، طیف بخار اکسید منیزیم بین 0 تا 3 میباشد
اما مقدار پذیرفته شده آن 0.8 است. عدد 3 بیانگر خطرات بسیار بالا برای محیط زیست
است و عدد 0 نماینده مقدار ناچیز منیزیم و پایین بودن میزان خطر است. عواملی که
برای این تقسیم بندی در نظر گرفته شده است شامل سمی بودن ماده و یا نبود مسمومیت،
اندازه گیری توانایی میزان فعالیت ماده در محیط زیست و تجمع منیزیم در ارگانیسمهای
موجود زنده است.
به نظر میرسد که پودر منیزیم برای محیط زیست خطرناک نمیباشد.
مقدار منیزیمی که محیطهای آبی میتوانند تحمل کنند، 1000 ppm میباشد.

 

خواص فیزیکی و
شیمیایی عنصر منیزیم :
عدد اتمی: 12
جرم اتمی: 24.3050
نقطه ذوب
C°650
نقطه جوشC°1090
شعاع اتمیÅ 1.72
رنگ: سفید نقره ای
حالت
استاندارد: جامد دیامغناطیس
نام گروه: 2-قلیایی خاکی
انرژی یونیزاسیون
Kj/mol 737.7
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2
شعاع یونیÅ:
0.72
الکترونگاتیوی:1.31
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته:
گرمای فروپاشی
Kj/mol 8.954
گرمای تبخیر Kj/mol:127.4 l
مقاومت الکتریکی Ohm m
4.48
گرمای ویژه: J/g Ko 1.02
دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی
: 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 2
شماره ایزوتوپ
: 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mg-24 پایدار
Mg-25 پایدار
Mg-26
پایدار
Mg-27 9.45 دقیقه
Mg-28 21.0 ساعت

اشکال دیگر :

اکسید منیزیم MgO
هیدرید منیزیم MgH2
کلرید منیزیم MgCl2

منابع : آب
دریا و کانی مگنزیت
کاربرد : در ساخت آلیاژهای مورد نیاز هواپیما ، موشک ،
دوچرخه های مسابقه و لوازمی که نیاز به فلز سبک دارند به کار می رود همچنین در کوره
های آجر پزی ، لامپ فلاش دوربین و فیلتر به کار می رود .

روش شناسایی
:

AA:Flame Atomic
Absorption Spectrometry
ICP:Inductively Coupled Plasma
Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES :Emission
Spectrography
GR :Gravimetry
VOL:Volumetry

بریلیم (
Beryllium ) :

&nb

/ 0 نظر / 29 بازدید